JP2009133793A - Apparatus for detecting abnormality of resolver - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レゾルバの異常検出に関する。 The present invention relates to an abnormality detection of a resolver.
従来、特許文献1に開示されるパワーステアリング装置にあっては、励磁信号に基づいてレゾルバから出力される電気角データ(sinθ,cosθ)の2乗値の和が1(sin2θ+cos2θ=1)となるか否かで、レゾルバの異常を判断している。
しかしながら上記従来技術にあっては、電気角データ(sinθ,cosθ)の励磁信号そのものに異常が生じ、電気角データがsin2θ+cos2θ=1の関係を保ったまま位相ずれを起こした場合は異常検出が不可能、という問題があった。 However, in the above prior art, when the excitation signal itself of the electrical angle data (sin θ, cos θ) is abnormal, the electrical angle data causes a phase shift while maintaining the relationship of sin 2 θ + cos 2 θ = 1. There was a problem that anomaly detection was impossible.
本発明は上記課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、電気角データがsin2θ+cos2θ=1の関係を保ったまま位相ずれを起こした場合であっても、確実に異常を検出可能なレゾルバ異常検出装置を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problem, and the object of the present invention is to ensure that even if the electrical angle data causes a phase shift while maintaining the relationship of sin 2 θ + cos 2 θ = 1. It is another object of the present invention to provide a resolver abnormality detection device capable of detecting an abnormality.
上記目的を達成するため、本発明では、異常検出部は、位相角または位相角から演算されたロータの回転速度の変化量が所定のしきい値の範囲外にある場合、励磁信号の異常状態を検出することとした。 In order to achieve the above object, in the present invention, the abnormality detection unit detects an abnormal state of the excitation signal when the phase angle or the amount of change in the rotational speed of the rotor calculated from the phase angle is outside a predetermined threshold range. It was decided to detect.
よって、確実に異常を検出可能なレゾルバの異常検出装置を提供することができる。 Therefore, it is possible to provide a resolver abnormality detection device that can reliably detect abnormality.
以下、本発明のレゾルバの異常検出装置を図面に示す実施例に基づいて説明する。 The resolver abnormality detection device of the present invention will be described below based on the embodiments shown in the drawings.
[パワーステアリング装置のシステム構成]
実施例1につき説明する。図1は本願レゾルバの異常検出装置を適用したパワーステアリング装置のシステム構成図である。なお、ラック軸5の軸方向をx軸とし、パワーシリンダ8における第2シリンダ室8b側を正方向とする。
[System configuration of power steering system]
Example 1 will be described. FIG. 1 is a system configuration diagram of a power steering apparatus to which the resolver abnormality detection apparatus of the present application is applied. The axial direction of the
運転者がステアリングホイールSWを操舵するとシャフト2を介してピニオン4が駆動され、所謂ラック&ピニオン機構によりラック軸5が軸方向に移動し、転舵輪6a,6bを操舵する。シャフト2には運転者の操舵トルクを検出するトルクセンサTSが設けられ、コントロールユニット100に対しトルク信号を出力する。
When the driver steers the steering wheel SW, the pinion 4 is driven through the
ラック軸5には、運転者の操舵トルクに応じてラック軸5の移動をアシストするパワーステアリング機構が設けられている。このパワーステアリング機構は、モータM(電動機)により駆動する可逆式のポンプPと、ラック軸5を左右に移動させるパワーシリンダ8が設けられている。
The
パワーシリンダ8の内部には軸方向移動可能なピストン8cが設けられ、このピストン8cにより第1シリンダ室8aおよび第2シリンダ室8bが画成される。ポンプPには第1ポート21aおよび第2ポート22aが設けられ、それぞれ油路21,22を介して第1、第2シリンダ室8a,8bと接続する。
An axially
コントロールユニット100には、トルクセンサTSからのトルクセンサ信号T、回転数を検出するレゾルバ300によって検出されたモータMの回転数信号Nm、車速信号等が入力される。
The
[制御ブロック図]
図2はパワーステアリング装置の制御ブロック図である。コントロールユニット100はレゾルバ300からの回転数信号Nmに基づきバッテリBATTの電流を制御し、モータMを駆動する。
[Control block diagram]
FIG. 2 is a control block diagram of the power steering apparatus. The
アシストトルク算出部111はトルクセンサ信号T、車速信号に基づきアシストトルクT*を算出する。指示電流算出部112はアシストトルクT*を電流I*に変換し、インバータ制御部118に出力する。
The
励磁信号出力部113はレゾルバ300に励磁信号(矩形波をフィルタ処理して得る)を出力し、レゾルバ300はこの励磁信号に基づき回転数信号Nmをsin波形およびcos波形として出力する。
サンプリング回路114は励磁信号のピーク値のタイミングで回転数信号Nmのsin波形およびcos波形の信号値をサンプリングする。
The excitation
The
位相検出回路115はサンプリングされたsin波形およびcos波形の信号値に基づき、モータMの回転位相を検出する。
The
位相角算出部116は、検出された回転位相に基づきモータMの位相角θを検出する。sin波形およびcos波形の信号値をそれぞれsinθ、cosθとすると、モータ位相角θは以下の式で算出される。
θ=tan−1(sinθ/cosθ)・・・(1)
The phase
θ = tan −1 (sin θ / cos θ) (1)
異常検出部117は、検出された位相角θに基づき励磁信号の異常を判定する。
The
インバータ制御部118は、位相角度および電流センサ120で検出されたu,v,wの各相の電流に基づき指示電流I*のフィードバック制御を行い、モータ駆動信号として出力する。
モータ駆動部119はFET等のパワー素子であり、モータ駆動信号に基づきFET等をスイッチングしてバッテリBATTの電流をモータMに供給する。
The
The
[レゾルバ]
図3はレゾルバ300の模式図、図4はレゾルバ300の入力側である励磁信号F(ωt)、出力側である余弦波信号F(ωt)cosθ、正弦波信号F(ωt)sinθを示す図である。なお、ωは角速度、tは時間を示す。以下のAは振幅である。
[Resolver]
3 is a schematic diagram of the
レゾルバ300は、ロータ301、ステータ302、励磁コイル310(励磁信号出力部)、余弦波相コイル320(余弦波出力部)、および正弦波相コイル330(正弦波出力部)を有する。ロータ301はモータMの回転軸と接続する。
The
励磁コイル310はロータ301に設けられ、正弦波相コイル330、余弦波相コイル320はステータ302に設けられる。正弦波相コイル330と余弦波相コイル320は互いに直交する。
励磁コイル310に励磁信号F(ωt)を通電すると、電磁誘導により正弦波相コイル330および余弦波相コイル320に誘導電流が流れる。モータMの位相角θによって各コイル320,330に発生する誘導電流は変化し、正弦波相コイル330からはF(ωt)sinθの正弦波信号が出力され、余弦波相コイル320からはF(ωt)cosθの余弦波信号が出力される。
When the excitation signal F (ωt) is energized to the
ここで、励磁信号F(ωt)は例えばAsinωtで示される周期関数であり、余弦波コイル320、正弦波相コイル330からは、励磁信号成分F(ωt)とモータ位相角成分cosθ、sinθとの合成関数が出力される。サンプリング回路114(図2参照)で励磁信号F(ωt)成分のピーク値におけるサンプリングを行うと、このサンプリング値がモータ位相角成分であるAcosθ、Asinθの波形をなぞることになる。
Here, the excitation signal F (ωt) is a periodic function represented by, for example, Asinωt. From the
したがって、出力信号(余弦波信号F(ωt)cosθ、正弦波信号F(ωt)sinθ)のピーク値をサンプリングし、このサンプリング値におけるcosθ、sinθの値を用いて上記(1)式(図2参照)を演算することにより、モータ位相角θを得る。 Therefore, the peak values of the output signals (cosine wave signal F (ωt) cosθ, sine wave signal F (ωt) sinθ) are sampled, and using the values of cosθ and sinθ in the sampling values, the above equation (1) (FIG. 2). To obtain the motor phase angle θ.
[励磁信号の周波数異常検出]
図5は励磁信号F(ωt)に周波数異常が発生した際の励磁信号F(ωt)、余弦波信号F(ωt)cosθ、正弦波信号F(ωt)sinθを示す図である。図5では、0≦モータ位相角θ≦6πでは励磁信号F(ωt)は正常、6π<θではF(ωt)の周波数fが減少し、F(ωt)の周期Tが伸びた例を示す。
[Excitation signal frequency error detection]
FIG. 5 is a diagram illustrating the excitation signal F (ωt), the cosine wave signal F (ωt) cosθ, and the sine wave signal F (ωt) sinθ when a frequency abnormality occurs in the excitation signal F (ωt). FIG. 5 shows an example where the excitation signal F (ωt) is normal when 0 ≦ motor phase angle θ ≦ 6π, the frequency f of F (ωt) decreases and the period T of F (ωt) increases when 6π <θ. .
位相角θ=6πの時点において異常が発生し、励磁信号F(ωt)の周波数f=ω/2πが通常値よりも減少すると、励磁信号F(ωt)成分の周期T=1/fが伸びる。そのため合成関数である出力信号(余弦波信号F(ωt)cosθ、正弦波信号F(ωt)sinθ)の周期も伸びる。 When an abnormality occurs at the time of the phase angle θ = 6π and the frequency f = ω / 2π of the excitation signal F (ωt) decreases below the normal value, the period T = 1 / f of the excitation signal F (ωt) component increases. . Therefore, the period of the output signal (cosine wave signal F (ωt) cosθ, sine wave signal F (ωt) sinθ), which is a composite function, is also extended.
一方、モータ位相角θは従前のままであるため実際のモータ位相角成分Acosθ、Asinθの周期は従前のままであり、周波数にも変化はない。したがって励磁信号F(ωt)に周波数異常が発生した場合、余弦波信号F(ωt)cosθ、正弦波信号F(ωt)sinθのピーク値をサンプリングしても実モータ位相角成分Acosθ、Asinθをなぞることができない。 On the other hand, since the motor phase angle θ remains the same, the actual motor phase angle components A cos θ and Asin θ remain the same, and the frequency does not change. Therefore, when a frequency abnormality occurs in the excitation signal F (ωt), the actual motor phase angle components Acosθ and Asinθ are traced even if the peak values of the cosine wave signal F (ωt) cosθ and the sine wave signal F (ωt) sinθ are sampled. I can't.
そのため、出力信号であるF(ωt)cosθ、F(ωt)sinθのピーク値をサンプリングしても実モータ位相角成分Acosθ、Asinθが得られず、正確な位相角θを算出できない。励磁信号F(ωt)の周波数fが通常値よりも減少し、周期Tが縮んだ場合も同様の問題が発生する。 Therefore, even if the peak values of the output signals F (ωt) cosθ and F (ωt) sinθ are sampled, the actual motor phase angle components Acosθ and Asinθ cannot be obtained, and the accurate phase angle θ cannot be calculated. The same problem occurs when the frequency f of the excitation signal F (ωt) decreases below the normal value and the period T shortens.
その際、従来例の異常検出のように出力信号である余弦波信号F(ωt)cosθ、正弦波信号F(ωt)sinθの2乗の和をとると
{F(ωt)cosθ}2+{F(ωt)sinθ}2={F(ωt)}2・・・(2)
となり、この等式(2)は励磁信号F(ωt)の周波数fおよび周期Tの正常・異常とは無関係に成立する。したがって従来例の異常検出では、励磁信号F(ωt)の周波数異常を検出することができない。
At that time, if the sum of the squares of the cosine wave signal F (ωt) cosθ and the sine wave signal F (ωt) sinθ, which are output signals, is taken as in the case of abnormality detection in the conventional example, {F (ωt) cosθ} 2 + { F (ωt) sin θ} 2 = {F (ωt)} 2 (2)
This equation (2) is established regardless of the normality / abnormality of the frequency f and the period T of the excitation signal F (ωt). Therefore, the abnormality detection of the conventional example cannot detect the frequency abnormality of the excitation signal F (ωt).
ここで、余弦波信号F(ωt)cosθ、正弦波信号F(ωt)sinθのピーク値は励磁信号F(ωt)の周期Tごとに出現する。また、上述のように励磁信号F(ωt)の周波数fが正常であれば、ピーク値がモータ位相角成分であるAcosθ、Asinθの波形をなぞる。一方、励磁信号F(ωt)の周波数fに異常が発生した場合、余弦波信号F(ωt)cosθ、正弦波信号F(ωt)sinθのピーク値はモータ位相角成分であるAcosθ、Asinθの波形をなぞることができない。 Here, the peak values of the cosine wave signal F (ωt) cosθ and the sine wave signal F (ωt) sinθ appear every period T of the excitation signal F (ωt). Further, as described above, if the frequency f of the excitation signal F (ωt) is normal, the peak values trace the waveforms of Acos θ and Asin θ, which are motor phase angle components. On the other hand, when an abnormality occurs in the frequency f of the excitation signal F (ωt), the peak values of the cosine wave signal F (ωt) cosθ and the sine wave signal F (ωt) sinθ are the waveforms of the motor phase angle components Acosθ and Asinθ. Cannot be traced.
したがって、正常時における周期Tと同一時間をτとし、他のタイマ等により時間τを計測する。この時間τごとに余弦波信号F(ωt)cosθ、正弦波信号F(ωt)sinθをサンプリングする。励磁信号F(ωt)が正常であれば、サンプリング値は必ず余弦波信号F(ωt)cosθ、正弦波信号F(ωt)sinθのピーク値となり、異常であればピーク値とはならないはずである。 Therefore, the same time as the period T in the normal time is set as τ, and the time τ is measured by another timer or the like. The cosine wave signal F (ωt) cosθ and the sine wave signal F (ωt) sinθ are sampled at each time τ. If the excitation signal F (ωt) is normal, the sampling value is always the peak value of the cosine wave signal F (ωt) cosθ and the sine wave signal F (ωt) sinθ, and if it is abnormal, it should not be the peak value. .
サンプリング値において上記(1)式に基づきモータ回転角θを算出すると、正常時であればモータ位相角成分であるAcosθ、Asinθの波形に沿って位相角θが演算されるため、位相角θの変化量ΔθもAcosθ、Asinθの波形に沿ったものとなり、Δθは大きく変化することはなく一定の範囲内に収まる。一方、異常時であれば演算された位相角θはAcosθ、Asinθの波形に沿わないため、Δθは大きく変化して一定の範囲内に収まらない(図7参照)。 When the motor rotation angle θ is calculated based on the above expression (1) in the sampling value, the phase angle θ is calculated along the waveforms of the motor phase angle components Acos θ and Asin θ in the normal state. The change amount Δθ also follows the waveforms of Acos θ and Asin θ, and Δθ does not change greatly and falls within a certain range. On the other hand, if it is abnormal, the calculated phase angle θ does not follow the waveforms of A cos θ and Asin θ, so Δθ changes greatly and does not fall within a certain range (see FIG. 7).
したがって、モータ位相角変化量Δθが一定のしきい値の範囲内であれば、励磁信号F(ωt)の周波数fおよび周期Tが正常と判断することが可能である。よって、本願ではモータ位相角変化量Δθに異常判定しきい値α、β(α>β、図7参照)を設け、位相角変化量Δθがこのしきい値α、βの範囲内であるか否かによってレゾルバ300の異常を検出する。
Therefore, if motor phase angle change amount Δθ is within a certain threshold range, it is possible to determine that frequency f and period T of excitation signal F (ωt) are normal. Therefore, in this application, abnormality determination threshold values α and β (α> β, see FIG. 7) are provided for the motor phase angle change amount Δθ, and whether the phase angle change amount Δθ is within the threshold values α and β. The abnormality of the
[レゾルバ異常検出制御処理]
図6は励磁信号F(ωt)の異常検出フローである。
[Resolver abnormality detection control processing]
FIG. 6 is an abnormality detection flow of the excitation signal F (ωt).
ステップS101では励磁信号F(ωt)がピーク値であるか否かを判断し、YESであればステップS102へ移行し、NOであれば制御を終了する。 In step S101, it is determined whether or not the excitation signal F (ωt) has a peak value. If YES, the process proceeds to step S102, and if NO, the control is terminated.
ステップS102では正弦波信号F(ωt)sinθをサンプリングし、ステップS103へ移行する。 In step S102, the sine wave signal F (ωt) sinθ is sampled, and the process proceeds to step S103.
ステップS103では余弦波信号F(ωt)cosθをサンプリングし、ステップS104へ移行する。 In step S103, the cosine wave signal F (ωt) cos θ is sampled, and the process proceeds to step S104.
ステップS104では
θ=tan−1(sinθ/cosθ)・・・(1)
式に基づき位相角θを算出し、ステップS105へ移行する。
In step S104, θ = tan −1 (sin θ / cos θ) (1)
The phase angle θ is calculated based on the equation, and the process proceeds to step S105.
ステップS105では、異常判定しきい値をα、βとし、β<Δθ<αであるかどうかが判断され、YESであればステップS106へ移行し、NOであればステップS107へ移行する。 In step S105, the abnormality determination threshold values are set to α and β, and it is determined whether β <Δθ <α. If YES, the process proceeds to step S106, and if NO, the process proceeds to step S107.
ステップS106ではレゾルバ300は正常と判定され、制御を終了する。
In step S106, it is determined that the
ステップS107ではレゾルバ300は異常と判定され、ステップS108へ移行する。
In step S107, it is determined that the
ステップS108ではレゾルバ300の異常時に対応した処理(操舵アシスト停止等)を行い、制御を終了する。
In step S108, processing corresponding to the time when the
[レゾルバ異常判定の経時変化]
図7は実施例1における励磁信号F(ωt)のタイムチャートである。
[Resolver abnormality determination over time]
FIG. 7 is a time chart of the excitation signal F (ωt) in the first embodiment.
(正常時)
正常時にはサンプリングのトリガとなる励磁信号F(ωt)のピーク値はモータ位相角成分Acosθ、Asinθの波形に沿って一定間隔で出現し、モータ位相角θの算出も一定間隔で行われる。そのため、時間τごとのモータ位相角θの変化量Δθはβ<Δθ<αの範囲内に収まっている。
(Normal)
During normal operation, the peak value of the excitation signal F (ωt) that triggers sampling appears at regular intervals along the waveforms of the motor phase angle components Acos θ and Asin θ, and the calculation of the motor phase angle θ is also performed at regular intervals. Therefore, the change amount Δθ of the motor phase angle θ every time τ is within the range of β <Δθ <α.
(異常時)
異常時には励磁信号F(ωt)の周波数fが減少して周期Tが伸びるためピーク値の出現頻度も減少し、サンプリング周期(周期T)は伸びる。このためサンプリング周期ごとに算出されるモータ位相角θの演算周期(周期T)も伸び、モータ位相角変化量Δθも大きくなる。
(When abnormal)
When an abnormality occurs, the frequency f of the excitation signal F (ωt) decreases and the period T increases, so the appearance frequency of the peak value also decreases, and the sampling period (period T) increases. For this reason, the calculation cycle (cycle T) of the motor phase angle θ calculated for each sampling cycle also increases, and the motor phase angle change amount Δθ also increases.
したがってモータ位相角変化量Δθが大きく変化し、正常時のように一定のしきい値α、βの範囲内に収まらない。時刻t1においてΔθ>αとなり、励磁信号F(ωt)の異常が検出される。 Therefore, the motor phase angle change amount Δθ changes greatly and does not fall within the range of the constant threshold values α and β as in the normal state. At time t1, Δθ> α is established, and abnormality of the excitation signal F (ωt) is detected.
[実施例1の効果]
(1)異常検出部117は、位相角θまたは位相角θから演算されたロータ301の回転速度Ωtの変化量が所定のしきい値α、βの範囲外にある場合、励磁信号F(ωt)の異常状態を検出することとした。
[Effect of Example 1]
(1) The
これにより、電気角データがsin2θ+cos2θ=1の関係を保ったまま位相ずれを起こした場合であっても、確実に異常を検出することができる。 As a result, even if the electrical angle data causes a phase shift while maintaining the relationship of sin 2 θ + cos 2 θ = 1, it is possible to reliably detect an abnormality.
(2)異常検出部117は、位相角θの変化量Δθに基づき、励磁信号F(ωt)の異常状態を検出することとした。
(2) The
これにより、位相角算出部116により算出された位相角θの値をモータ回転速度Ωtに変換することなく、そのまま用いて異常を検出することができる。
As a result, the value of the phase angle θ calculated by the phase
実施例2につき説明する。基本構成は実施例1と同様である。実施例1では位相角変化量Δθに基づき異常検出を行ったが、実施例2では位相角θからモータ回転数Ωtを算出し、このモータ回転数Ωtの変化量ΔΩtによって異常検出を行う点で異なる。 Example 2 will be described. The basic configuration is the same as that of the first embodiment. In the first embodiment, the abnormality is detected based on the phase angle change amount Δθ. In the second embodiment, the motor rotation speed Ωt is calculated from the phase angle θ, and the abnormality detection is performed based on the change amount ΔΩt of the motor rotation speed Ωt. Different.
励磁信号F(ωt)の正常時では位相角変化量Δθもβ<Δθ<αの範囲内であるため、モータ回転速度Ωtも所定のしきい値α'、β'の範囲内β'<ΔΩt<α'となる。一方、励磁信号F(ωt)の異常によって位相角θが急激に変化すれば、モータ回転速度Ωtも急激に変化するため異常を検出することが可能である。なお、ΩtおよびΔΩtの算出は、位相角算出部116において行う。
When the excitation signal F (ωt) is normal, the phase angle change amount Δθ is also in the range of β <Δθ <α. Therefore, the motor rotation speed Ωt is also within the predetermined threshold values α ′ and β ′, β ′ <ΔΩt. <Α '. On the other hand, if the phase angle θ changes abruptly due to the abnormality of the excitation signal F (ωt), the motor rotation speed Ωt also changes abruptly, so that the abnormality can be detected. Note that Ωt and ΔΩt are calculated by the phase
[実施例2におけるレゾルバ異常検出制御処理]
図8は実施例2における励磁信号F(ωt)の異常検出フローである。
ステップS201〜S204は、図6のステップS101〜S104と同様である。
[Resolver abnormality detection control processing in Embodiment 2]
FIG. 8 is an abnormality detection flow of the excitation signal F (ωt) in the second embodiment.
Steps S201 to S204 are the same as steps S101 to S104 in FIG.
ステップS205ではモータ回転速度Ωtを算出し、ステップS206へ移行する。 In step S205, the motor rotation speed Ωt is calculated, and the process proceeds to step S206.
ステップS206ではモータ回転速度Ωtが所定のしきい値α'、β'の範囲内β'<ΔΩt<α'であるかどうかが判断され、YESであればステップS207へ移行し、NOであればステップS208へ移行する。 In step S206, it is determined whether or not the motor rotational speed Ωt is within the predetermined threshold values α ′ and β ′. If YES, the process proceeds to step S207. If NO, the process proceeds to step S207. The process proceeds to step S208.
ステップS207ではレゾルバ300は正常と判定され、制御を終了する。
In step S207, it is determined that the
ステップS208ではレゾルバ300は異常と判定され、ステップS209へ移行する。
In step S208, it is determined that the
ステップS209ではレゾルバ300の異常時に対応した処理(操舵アシスト停止等)を行い、制御を終了する。
In step S209, processing corresponding to the time when the
[実施例2の効果]
(3)異常検出部117は、位相角θから演算されたロータ301の回転速度Ωtの変化量ΔΩtに基づき、励磁信号F(ωt)の異常状態を検出することとした。モータ回転速度Ωtが他の制御機器に必要な場合、励磁信号F(ωt)の異常検出をこのモータ回転速度Ωtによって共用化することで、制御の簡略化を図ることができる。
[Effect of Example 2]
(3) The
実施例3につき説明する。実施例3では、実施例1の異常検出において位相角変化量Δθがしきい値α、βの範囲外となってからの時間(カウンタτ)を計測し、カウンタτ>所定の異常確定時間τaとなった場合に励磁信号F(ωt)の異常と判定する。カウンタτの計測は異常検出部117において行われる。
Example 3 will be described. In the third embodiment, the time (counter τ) after the phase angle change amount Δθ is outside the range of the threshold values α and β in the abnormality detection of the first embodiment is measured, and the counter τ> the predetermined abnormality determination time τa. Is determined to be abnormal in the excitation signal F (ωt). The counter τ is measured in the
[実施例3におけるレゾルバ異常検出制御処理]
図9は実施例3における励磁信号F(ωt)の異常検出フローである。
ステップS301〜S306は、図6のステップS101〜S106と同様である。
[Resolver abnormality detection control processing in Embodiment 3]
FIG. 9 is an abnormality detection flow of the excitation signal F (ωt) in the third embodiment.
Steps S301 to S306 are the same as steps S101 to S106 in FIG.
ステップS307では異常判定カウンタτをカウントアップし、ステップS308へ移行する。 In step S307, the abnormality determination counter τ is incremented, and the process proceeds to step S308.
ステップS308ではカウンタτ>異常確定時間τaであるかどうかが判断され、YESであればステップS309へ移行し、NOであれば制御を終了する。 In step S308, it is determined whether counter τ> abnormality confirmation time τa. If YES, the process proceeds to step S309, and if NO, the control is terminated.
ステップS309ではレゾルバ300は異常と判定され、ステップS310へ移行する。
In step S309, the
ステップS310ではレゾルバ300の異常時に対応した処理(操舵アシスト停止等)を行い、制御を終了する。
In step S310, processing corresponding to the time when the
[実施例3におけるレゾルバ異常検出制御処理の経時変化]
図10は実施例3における異常判定のタイムチャートである。
[Change in Resolver Abnormality Detection Control Processing with Time in Embodiment 3]
FIG. 10 is a time chart for abnormality determination in the third embodiment.
(時刻t11)
時刻t11において位相角変化量Δθ>しきい値αとなり、励磁信号F(ωt)の異常が検出される。同時にカウンタτのカウントアップが開始される。この時点では異常確定フラグ=0である。
(Time t11)
At time t11, the phase angle change amount Δθ> the threshold value α, and the abnormality of the excitation signal F (ωt) is detected. At the same time, counting up of the counter τ is started. At this time, the abnormality confirmation flag = 0.
(時刻t12)
時刻t12においてカウンタτ=異常確定時間τaとなり、異常確定フラグ=1となって異常検出部117において励磁信号F(ωt)の異常と判定される。
(Time t12)
At time t12, counter τ = abnormality confirmation time τa is established, abnormality confirmation flag = 1, and
[実施例3の効果]
(4)異常検出部117は、励磁信号F(ωt)の異常状態が検出されてから異常確定時間τa(所定時間)経過後、励磁信号F(ωt)の異常と判定することとした。これにより、一瞬のノイズが励磁信号F(ωt)に乗った場合に、異常と誤判定することを回避できる。
[Effect of Example 3]
(4) The
実施例4につき説明する。実施例4では、実施例3の異常検出において位相角変化量Δθがしきい値α、βの範囲外となった際はカウンタτをカウントアップし、範囲内(β<Δθ<α)となった場合はカウンタτをカウントダウンする。カウンタτ>所定の異常確定時間τaとなった場合に励磁信号F(ωt)の異常と判定する。カウントアップおよびカウントダウンは、異常検出部117で行われる。
Example 4 will be described. In the fourth embodiment, when the phase angle change amount Δθ is out of the threshold values α and β in the abnormality detection of the third embodiment, the counter τ is counted up to be within the range (β <Δθ <α). If it does, the counter τ is counted down. When counter τ> predetermined abnormality determination time τa, it is determined that the excitation signal F (ωt) is abnormal. Count-up and count-down are performed by the
[実施例4におけるレゾルバ異常検出制御処理]
図11は実施例4における励磁信号F(ωt)の異常検出フローである。
ステップS401〜S405は、図6のステップS101〜S105と同様である。
[Resolver abnormality detection control processing in Embodiment 4]
FIG. 11 is an abnormality detection flow of the excitation signal F (ωt) in the fourth embodiment.
Steps S401 to S405 are the same as steps S101 to S105 in FIG.
ステップS406ではβ<Δθ<αであり、正常の範囲内であるためカウンタτをカウントダウンしてステップS407へ移行する。 In step S406, β <Δθ <α, which is within the normal range, the counter τ is counted down, and the process proceeds to step S407.
ステップS407ではレゾルバ300は正常と判定され、制御を終了する。
In step S407, it is determined that the
ステップS408ではΔθ<βまたはα<Δθであり、Δθは異常であるため異常判定カウンタτをカウントアップし、ステップS409へ移行する。 In step S408, [Delta] [theta] <[beta] or [alpha] <[Delta] [theta], and since [Delta] [theta] is abnormal, the abnormality determination counter [tau] is counted up and the process proceeds to step S409.
ステップS409ではカウンタτ>異常確定時間τaであるかどうかが判断され、YESであればステップS410へ移行し、NOであれば制御を終了する。 In step S409, it is determined whether counter τ> abnormality determination time τa. If YES, the process proceeds to step S410, and if NO, the control is terminated.
ステップS410ではレゾルバ300は異常と判定され、ステップS411へ移行する。
In step S410, the
ステップS411ではレゾルバ300の異常時に対応した処理(操舵アシスト停止等)を行い、制御を終了する。
In step S411, processing corresponding to the time when the
[実施例4におけるレゾルバ異常検出制御処理の経時変化]
図12は実施例4における異常判定のタイムチャートである。
[Change in Resolver Abnormality Detection Control Processing with Time in Example 4]
FIG. 12 is a time chart of abnormality determination in the fourth embodiment.
(時刻T1)
時刻T1において位相角変化量Δθ>しきい値αとなり、励磁信号F(ωt)の異常が検出される。同時にカウンタτのカウントアップが開始される。この時点では異常確定フラグ=0である。
(Time T1)
At time T1, the phase angle change amount Δθ> the threshold value α, and the abnormality of the excitation signal F (ωt) is detected. At the same time, counting up of the counter τ is started. At this time, the abnormality confirmation flag = 0.
(時刻T2)
時刻T2において位相角変化量Δθ<しきい値αとなり、正常値の範囲内となる。したがってカウンタτはカウントダウンされ(ステップS406)、励磁信号F(ωt)も正常と判定される(ステップS407)。
(Time T2)
At time T2, the phase angle change amount Δθ <threshold value α, which is within the normal value range. Therefore, the counter τ is counted down (step S406), and the excitation signal F (ωt) is also determined to be normal (step S407).
(時刻T3〜T5)
位相角変化量Δθがしきい値α、βの範囲の内外を行き来し、これに伴ってカウンタτのカウントアップとカウントダウンが繰り返される。時刻T5において再度位相角変化量Δθ>しきい値αとなり、カウンタτがカウントアップされる。
(Time T3-T5)
The phase angle change amount Δθ moves in and out of the range of the threshold values α and β, and the count up and down of the counter τ are repeated accordingly. At time T5, the phase angle change amount Δθ> threshold α again, and the counter τ is counted up.
(時刻T6)
時刻T6においてカウンタτ=異常確定時間τaとなり、異常確定フラグ=1となって異常検出部117において励磁信号F(ωt)の異常と判定される。
(Time T6)
At time T6, counter τ = abnormality confirmation time τa is established, abnormality confirmation flag = 1, and
[実施例4の効果]
(5)異常検出部117は、励磁信号F(ωt)の正常時にはカウンタτを漸減させることとした。これにより、ノイズが励磁信号F(ωt)に乗った場合にカウンタτがカウントアップされ、実際よりも早く異常確定時間τaに到達することを回避して異常と誤判断することを回避できる。
[Effect of Example 4]
(5) The
[他の実施例]
以上、本発明を実施するための最良の形態を各実施例に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
[Other embodiments]
The best mode for carrying out the present invention has been described based on each embodiment, but the specific configuration of the present invention is not limited to each embodiment and does not depart from the gist of the invention. Such design changes are included in the present invention.
(6)本願実施例のように位相角変化量Δθがしきい値α、βの範囲内にあるか否かによって異常を検出する制御に加え、従来例の制御である正弦波信号F(ωt)sinθと余弦波信号F(ωt)cosθの2乗の和が常に{F(ωt)}2となるか否かの判断を追加することで、より精密に励磁信号F(ωt)の異常を検出することができる。 (6) In addition to the control for detecting an abnormality depending on whether or not the phase angle change amount Δθ is within the range of the threshold values α and β as in the embodiment of the present application, the sine wave signal F (ωt) which is the control of the conventional example ) By adding a judgment whether or not the sum of the squares of sin θ and cosine wave signal F (ωt) cos θ is always {F (ωt)} 2 , the abnormality of the excitation signal F (ωt) can be more precisely detected. Can be detected.
114 サンプリング回路
116 位相角算出部
117 異常検出部
300 レゾルバ
301 ロータ
302 ステータ
310 励磁コイル(励磁信号出力部)
320 余弦波相コイル(余弦波出力部)
330 正弦波相コイル(正弦波出力部)
F(ωt)sinθ 正弦波信号
F(ωt)cosθ 余弦波信号
F(ωt) 励磁信号
114
320 Cosine wave phase coil (cosine wave output part)
330 Sine wave phase coil (Sine wave output part)
F (ωt) sinθ Sine wave signal F (ωt) cosθ Cosine wave signal F (ωt) Excitation signal
Claims (6)
前記ロータとともに回転し、周期信号である励磁信号を出力する励磁信号出力部と、
前記ステータに設けられ、前記励磁信号の誘導によって正弦波信号を出力する正弦波出力部と、
前記ステータに設けられ、前記励磁信号の誘導によって余弦波信号を出力する余弦波出力部と、
前記励磁信号のピーク値において前記正弦波信号および前記余弦波信号のサンプリングを行うサンプリング回路と、
前記サンプリング回路によってサンプリングされた前記正弦波信号および前記余弦波信号の検出値に基づき、前記ロータの位相角を検出する位相角算出部と、
検出された前記位相角に基づき、前記励磁信号の異常を検出する異常検出部と
を備えたレゾルバの異常検出装置において、
前記異常検出部は、前記位相角または前記位相角から演算された前記ロータの回転速度の変化量が所定のしきい値の範囲外にある場合、前記励磁信号の異常状態を検出すること
を特徴とするレゾルバの異常検出装置。 A rotor and a stator;
An excitation signal output unit that rotates with the rotor and outputs an excitation signal that is a periodic signal;
A sine wave output unit that is provided in the stator and outputs a sine wave signal by induction of the excitation signal;
A cosine wave output unit provided in the stator and outputting a cosine wave signal by induction of the excitation signal;
A sampling circuit that samples the sine wave signal and the cosine wave signal at the peak value of the excitation signal;
A phase angle calculator that detects a phase angle of the rotor based on detection values of the sine wave signal and the cosine wave signal sampled by the sampling circuit;
In the resolver abnormality detection device comprising: an abnormality detection unit that detects abnormality of the excitation signal based on the detected phase angle;
The abnormality detection unit detects an abnormal state of the excitation signal when the phase angle or the change amount of the rotation speed of the rotor calculated from the phase angle is outside a predetermined threshold range. Resolver abnormality detection device.
前記異常検出部は、前記位相角の変化量に基づき、前記励磁信号の異常状態を検出すること
を特徴とするレゾルバの異常検出装置。 The resolver abnormality detection device according to claim 1,
The resolver abnormality detection device, wherein the abnormality detection unit detects an abnormal state of the excitation signal based on a change amount of the phase angle.
前記異常検出部は、前記位相角から演算された前記ロータの回転速度の変化量に基づき、前記励磁信号の異常状態を検出すること
を特徴とするレゾルバの異常検出装置。 The resolver abnormality detection device according to claim 1,
The resolver abnormality detecting device, wherein the abnormality detecting unit detects an abnormal state of the excitation signal based on a change amount of a rotation speed of the rotor calculated from the phase angle.
前記異常検出部は、カウンタによって前記励磁信号の異常状態が検出されてからの時間を計測し、前記カウンタが所定時間経過した後、前記励磁信号の異常と判定すること
を特徴とするレゾルバの異常検出装置。 The resolver abnormality detection device according to any one of claims 1 to 3,
The abnormality detection unit measures a time from when an abnormal state of the excitation signal is detected by a counter, and determines that the excitation signal is abnormal after the counter has elapsed for a predetermined time. Detection device.
前記異常検出部は、前記励磁信号の正常時には前記カウンタを漸減させること
を特徴とするレゾルバの異常検出装置。 In the resolver abnormality detection device according to claim 4,
The resolver abnormality detection device, wherein the abnormality detection unit gradually decreases the counter when the excitation signal is normal.
前記異常検出部は、前記位相角または前記ロータの回転速度の変化量が前記所定のしきい値の範囲外にある場合に加え、前記正弦波信号と前記余弦波信号の2乗の和をとることにより、前記励磁信号の異常を検出すること
を特徴とするレゾルバの異常検出回路。 In the resolver abnormality detection device according to any one of claims 1 to 5,
The abnormality detection unit calculates the sum of the squares of the sine wave signal and the cosine wave signal in addition to the case where the change amount of the phase angle or the rotational speed of the rotor is outside the range of the predetermined threshold value. Thus, an abnormality detection circuit for a resolver, wherein abnormality of the excitation signal is detected.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2007-12-03 JP JP2007311859A patent/JP2009133793A/en active Pending
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